For the last few decades, especially during summer Korean aquaculture industry has been huge economic loss due to massive blooms caused by Cochlodinium polykrikoides. Moreover, high dispersion speed along the coast and high cell densities (above 10,000 cells ml−1) of C. polykrikoides resuling in red tides for a longer duration (at least for 30 days). C. polykrikoides can be used as a prolific source of extracellular sulfated polysaccharides. Sulfated polysaccharides have showed strong antiviral properties against influenza virus. However, little has been investigated about industrial application of sulfated polysaccharides as a high valuable byproduct from C. polykrikoides. Current commercial microalgal biomass production systems are costly and require advanced instrumental and cultural facilities. From economic point of natural blooms of C. polykrikoides, therefore it is likely to be utilized as a cost-effective way of microalgal biomass production for commercial applications.

Gwangyang Bay, a semi-closed water channel, has habited various shellfish species and has been much influenced because of introduction from Sumjin River and sewage discharge from Gwangyang City, as well as enriched nutrients from industrial complex. We have determined the analysis of long-term monitoring data in water qualities including nutrients in Gwangyang Bay during 1987-2010, except for 1991, 1995, 1996, 1998, 2002 and 2003 of which these years do not enough water quality data to analysis in this study. In May, June, July, August, September and October were carried out the analysis of temperature, salinity, DO, transparency, SS, DIN, DIP, COD, Chl-a, and ocean climate. Temperature, salinity, DO, DIN, DIP, COD were analyzed in surface and bottom. These water parameters were showed in yearly fluctuations, in particular, salinity and DIN were a significant difference between surface and bottom based on One-way ANOVA because of intensive precipitation and irradiation in summer. However, the period of summer is the highest number of larvae in shellfish which possibly has increased their mortality because of osmotic pressure from freshwater. Higher SS and lower transparency were associated with decreasing the photosynthesis in phytoplankton, but higher Chl-a in this study was possibly contributed to more introduction of pico or nano-phytoplankton than that of commonsize phytoplankton. Consequently, it is necessary for long-term monitoring in Gwangyang Bay to produce a sustainable shellfish farming and maintain marine eco-system.

A recent report has showed that potentially toxic benthic dinoflagellates obtained from macroalgae were observed in Jeju waters. These species have been reported to occur only in subtropical waters and are regarded as a producer of ciguatoxin in fishes. This finding of benthic dinoflagellates contributes to improve the monitoring surveillance for the safety of humans and marine food in Korea, which will extend to southern coastal regions. Furthermore, Cochlodinium red tide, which occurs annually each summer, will increase the distribution toward whole coastal waters in Korea because of the more northerly direction of isotherms in SST (Sea Surface Temperature) due to global warming. Consequently, the Korean government should enforce a monitoring programme against biotoxin assessment investing research abilities (i.e. manpower and funds) to better understand Korean marine ecosystem in responding to climate change.

본 연구는 완도근해 해역을 대상으로 2009년 8월 중순경과 2010년 8월 하순경에 대한 수온과 염분 분포 특성 및 식물플랑크톤 군집분석을 통하여 한국의 남서해역에 대한 기초 모니터링 자료를 제공하는데 목적이 있다. 2009년 8월 중순경의 자료를 보면 대부분의 정점에서 균일한 수온과 염분 분포를 나타내고 있다. 이러한 원인으로 7월부터 시작된 긴 장마와 일조량 부족으로 판단되다. 그러나 2010년 8월 하순경에는 수온과 염분의 성층화 현상이 나타났다. 성층화의 주요인으로는 8월 중순경부터 시작된 집중적인 일조량으로 인하여 발달된 것으로 추정된다. 저층의 경우 20℃ 이하를 보여 표층과 큰 수온차를 보여주고 있으며 강진만과 고금도를 중심으로 한 해역과는 수온분포 차이를 볼 수 있다. 이러한 원인으로 고금도 근해에서 유입되는 외양수의 영향이 강진만까지 확대되지 못하고 직접적인 연안수의 영향으로 수온차를 나타내는 것으로 사료된다. 또한 투명도도 강진만과 고금도 근해해역과는 차이가 약 2배 이상 차이를 보여 수괴가 다소 상이한 것을 알 수 있다. 그러나 용존산소와 포화도는 조사일수에 관계없이 저층으로 갈수록 높아지는 경향을 보였다. 2009년 8월 중순경의 강진만은 규조류가 우점한 반면에 고금도 근해해역에는 Gonyaulax polygramma 종이 월등히 높은 세포밀도를 보여 2009년 8월 남해안에서 발생한 G. polygramma 적조가 유입된 것으로 추정된다. 2010년 8월 하순경에는 규조류로 점유되는 관계로 본 해역은 높은 부유물질에 관계없이 규조류가 월등히 높은 밀도를 보이는 원인으로 와편모조류의 급성장에는 적합하지 못한 해역으로 판단된다. 따라서 Cochlodinium polykrikoides 적조가 발생된 기록을 가지고 있지만 본 종이 지속적인 성장을 위한 해역으로 좋지 못한 환경을 가지고 있으며 본 해역에서 출현된 규조류는 조개류의 주요 먹이원으로 작용될 뿐만 아니라 기초생태계를 형성하는데 주요한 인자로 작용될 것으로 판단된다.

본 연구는 2010년 보돌바다의 수온과 염분 분포를 파악하여 수괴 특성을 조사했다. 조사 정점은 보돌바다 내측과 외측을 중심으로 총 3 정점에 대하여 2010년 7월 29일, 8월 13일, 8월 30일에 각각 조사했다. 조사 시기는 전류시에 모두 해당되고 조사 시간은 오전 11시부터 오후 3시까지 조위가 낮아지는 시기로 조사 조건은 모두 동일하게 실시했다. 정점 1의 경우 7월 29일만 수심 4m에서 수온약층이 발견되었으나, 8월 13일과 8월 30일에는 약층을 볼 수 없고 표층과 저층간의 수온차는 정점 2와 3에 비하여 큰 차이가 없었다. 정점 2와 3은 7월 29일 수온약층이 강하게 형성되어 8월 30일까지 지속적으로 나타났다. 특히 수심 15m부터 저층까지의 냉해수 수괴는 매우 강력하게 유지되고 있는 것으로 보인다. 수온에 비하여 염분은 정점 2와 3에서 8월 13일과 8월 30일 수심이 깊어짐에 따라 농도가 높아지는 경향을 보인 반면에 정점 1은 조사기간 동안 균일한 염분농도를 보였다. 투명도는 정점 2을 기준으로 하여 정점 1과 정점 3은 조사 회수에 따라 변동폭이 매우 큰 반면에 정점 2는 균일하게 나타났다. 따라서 정점 2는 정점 1과 정점 3의 경계 수역임을 알 수 있고 보돌바다는 내 측 상이한 수괴를 형성하고 있으며 보돌바다 외측의 뚜렷한 성층화는 많은 일조량과 약한 풍속 및 8월부터 보돌바다 외측에 고염의 외양수 유입으로 인하여 이러한 성층화 발달의 주요 요인으로 생각된다.

We investigated short-term variations of phytoplankton community structure according to marine environmental condition with data set of phytoplankton composition, nutrients, physical parameters and precipitation. The 13 sampling stations were located in the southeast coastal waters of Korea, the survey monthly carried out from March to November. The study area can be divided into two zone according to the characteristics of marine environment. Zone I is the occupied with Thalassiosira decipiens, Skeletonema costatum, Eucampia zodiacus, Cheatoceros spp. and Asterionellopsis glacialis due to continuous freshwater input and high concentration of nutrients. Zone II was dominated by Pseudo-nitzschia spp. probably due to rainfall and self eutrophication of aquaculture farm.

본 조사는 1987년부터 2010까지 득량만을 대상으로 하절기 연도별 수질환경 및 식물플랑크톤 군집변동을 실시했다. 수온, 염 분, pH, 용존산소와 같은 수질환경인자들은 연도별에 많은 변동을 보여주고 있다. 특히 수온의 경우 하절기 중에서 8월에 18년 평균치 (24.54℃)를 상회하는 연도횟수가 가장 많을 뿐 아니라 저층도 18년 평균치(22.90℃)를 넘는 연도가 훨씬 많았다. 이러한 주요 원인으로 하절기 중에서 8월에 가장 많은 일조량으로 인하여 표·저층 수온상승에 따른 뚜렷한 성층화 형성으로 설명될 수 있다. 8월에도 강수량 이 하절기 중에서 가장 많으나 수온을 하강시켜주거나 염분변화에 큰 영향을 미치지는 못했다. 용존무기질소나 용존무기인의 농도는 하절기 동안 대부분 18년 평균치 이하의 연도가 많이 나타남에 따라 득량만의 영양염 농도는 다소 낮은 상태로 유지되는 것 같고 N:P 비율도 하절기 동안 대부분 18년 평균치 이하를 보이고 있다. 특히 8월 표층에서 N:P 비율의 급변은 집중적인 강우로 인하여 발생한 것으로 보인다. 최근 득량만의 조개류 생산과 채묘부진의 원인으로는 수질환경요인 중 하절기 고수온이 가장 큰 영향을 미칠 수 있겠 으나, 이러한 요인이 2000년 전후로 거의 동일한 영향을 미치고 있기 때문에 폐쇄성이 강한 득량만에 서식하는 조개류의 유전적 다양 성이 다소 떨어지기 때문에 직접적인 생산과 채묘율에 많은 영향을 미치는 것으로 판단된다.

1976년부터 2010년까지 35년 동안 여자만 수질환경의 특성과 장기변동 경향을 조사하였다. 3개 정점에서 수층(표층과 저층)별 계절별로 년 4회 수온, 염분, 수소이온농도, 용존산소, 학적산소요구량, 부유물질 및 영양염류에 대해 조사한 결과, 표층수와 저층수 간에는 수온, 염분, 용존산소, 수소이온농도 및 아질산질소도 차이가 있었으나(p〈0.05), 그 외 수질항목은 표 저층간의 유의적인 차이가 없었다. 공간적 분포 특성은 염분, 화학적산소요구량, 암모니아질소 및 용존무기질소는 정점간 높은 유의적인 차이가 있었으나(p〈0.0001), 그 외 조사항목에서는 정점간 차이가 없었다. 또한, 계절별로는 수소이온농도에서는 유의성인 차이가 없었으나, 그 외 모든 조사 항목에서는 유의적이 차이가 입증되었다(p≤q0.0438). 정점별 계절별 평균치의 주성분 분석결과 여자만 안쪽의 정점 1에서는 염분과 수소이온농도는 낮고, 화학적산소요구량, 부유물질 및 영양염류는 높은 상태이었으며, 만 입구 측으로 갈수록 반대되는 경향을 나타내었다. 31년 동안 수질의 장기 변동은 네 그룹으로 구분되었다. 항목에 따라 부분적으로 차이가 있었으나 전반적으로 수온, 화학적산소요구량 및 부유물질은 점차 증가하는 경향이었고 염분는 불규칙으로 점차 낮아지는 상태이며, 영양염류중 인산인은 1991년부터 2001년까지 증가 상태이었고, 그 후 1980년대 수준을 유지하고 있으며, 용존무기질소는 증가하는 경향으로 1990년 후반부터 그 폭이 커지는 추세로 2010년에는 평년의 1/3 수준의 특징을 보였다. 여자만에서 수질 특성은 경인연안, 아산연안, 천수만, 군산연안 및 목포연안과 마찬가지로 육수 유입의 원인에 기인한 것으로 사료된다.

본 연구에서는 경남 통영 욕지도에 참치양식용 내파성 가두리 설치시 Cochlodinium polykridoides 적조 발생에 대한 적정 침강 깊이를 설정하기 위하여 장시간 동안 C. polykrikoides의 수직이동 현상을 조사하였다. 욕지도 근해의 식물플랑크톤 총 세포밀도는 월별에 따라 매우 큰 변동폭을 보이고 있으며, 대부분 규조류가 우점종으로 출현하고 있다. 여름철 와편모조류의 종 조성을 보면 Gymnodinium sp.가 총 19회로 가장 많은 출현 횟수를 보였고, 특히 C. polykrikoides도 총 8회로 나타났다. 또한 Karenia brevis 및 Fibrocapsa japonica와 같은 유독성 적조생물도 출현하여 이 지역에서 식물플랑크톤에 대한 장기적 모니터링이 필요할 것이다. 일출과 일몰에 따른 Chl-a 농도의 변화와 총 세포수의 변화는 상호 유의한 상관성을 나타내어 부침식 가두리 양식장은 표층으로부터 최소한 3m 침강시켜야 C. polykrikoides 적조로 인한 피해를 현저히 감소시킬 수 있을 것이다.

1979년부터 2009년까지 31년 동안 목포연안 수질환경의 특성과 장기변동 경향을 조사하였다. 5개 정점에서 수층(표층과 저층)별 계절별로 년 4회 수온, 염분, 부유물질, 화학적산소요구량, 용존산소, 영양염류에 대해 조사한 결과, 표층수와 저층수 간에는 수소이온농도 및 인산인을 제외한 모든 조사항목에서 표 저층 간의 차이가 컸었다. 공간적 분포특성은 수온과 수소이온농도 및 용존산소는 표층과 저층 공히, 인산인과 질산질소는 저층에서 정점 간 차이가 없었으나, 그 외 조사항목에서는 정점 간 차이가 컸으며 주성분 분석결과 영산강 하구역인 정점 1과 중간인 정점 2~4 및 비교적 외해 측인 정점 5의 세 그룹으로 구분되었다. 계절별로는 질산질소를 제외한 전조사 항목에서 유의성이 입증되었고, 정점별로 차이가 있어 내측은 계절에 따른 변화가 큰 상태이었고 외해 측으로 갈수록 변화폭이 줄어드는 경향이었다. 30년 동안 수질의 장기 변동은 표층 네 그룹, 저층 두 그룹으로 구분되어 항목에 따라 부분적으로 차이가 있었으나 전반적으로 수온, 수소이온농도 및 화학적산소요구량은 점차 증가하는 경향이었고 용존산소는 불규칙한 변곡선 형태이며, 영양염류는 증가하는 경향으로 1990년 후반부터 그 폭이 커지는 경향으로 2009년에는 약간 안정화되는 특정을 보였으나, 경인연안, 아산연안, 천수만 및 군산연안과 마찬가지로 육수 유업의 원인에 기인한 것으로 사료된다.

1979년부터 2009년까지 30년 동안 목포연안 수질환경의 특성과 장기변동 경향을 조사하였다. 5개 정점에서 수층(표층과 저층)별 ․계 절별로 년 4회 수온, 염분, 부유물질, 화학적산소요구량, 용존산소, 영양염류에 대해 조사한 결과, 표층수와 저층수 간에는 수소이온농도 및 인 산인을 제외한 모든 조사항목에서 표․저층 간의 차이가 컸었다. 공간적 분포특성은 수온과 수소이온농도 및 용존산소는 표층과 저층 공 히, 인산인과 질산질소는 저층에서 정점 간 차이가 없었으나, 그 외 조사항목에서는 정점 간 차이가 컸으며 주성분 분석결과 영산강 하 구역인 정점 1 과 중간인 정점 2～4 및 비교적 외해측인 정점 5의 세 그룹으로 구분되었다. 계절별로는 질산질소를 제외한 전조사 항목에서 유 의성이 입증되었고, 정점별로 차이가 있어 내측은 계절에 따른 변화가 큰 상태이었고 외해측으로 갈수록 변화폭이 줄어드는 경향이었다. 30년 동안 수질의 장기 변동은 표층 네 그룹, 저층 두 그룹으로 구분되어 항목에 따라 부분적으로 차이가 있었으나 전반적으로 수온, 수소이온농도 및 화학적산소요구량는 점차 증가하는 경향이었고 용존산소는 불규칙한 변곡선 형태이며, 영양염류는 증가하는 경향으로 1990년 후반부터 그 폭이 커지는 경향으로 2009년에는 약간 안정화되는 특징을 보였으나, 경인연안, 아산연안, 천수만 및 군산연안과 마찬가 지로 육수 유입의 원인에 기인한 것으로 사료된다.

본 연구는 경남 통영 욕지도에 참치양식용 내파성 가두리 설치시 Cochlodinium polykrikoides 적조 발생에 대한 적정 침강 깊이를 설정하기 위하여 24시간 수직이동 조사를 실시했다. 또한 6년 동안의 욕지도 근해해역에 대한 식물플랑크톤 군집구조를 분석하여 참치양식의 성공을 위한 기초정보를 제공하고자 한다. 욕지도 근해의 식물플랑크톤 총 세포밀도는 월별에 따라 매우 큰 변동폭을 보이고 있으며, 대부분 규 조류가 우점종으로 출현하고 있다. 여름철 와편모조류의 종 조성을 보면 Gymnodinium sp.가 총 19회로 가장 많은 출현 횟수를 보였고, 특히 C. polykrikoides도 총 8회로 나타났다. 또한 Karenia brevis 및 Fibrocapsa japonica와 같은 유독성 적조생물도 출현되어 본 지역에 대한 식 물플랑크톤 모니터링 필요할 것으로 생각된다. 일출과 일몰에 따른 Chl-a 및 총 세포수도 일치한 결과를 보여 부침식 가두리 양식장은 표층으 로부터 3-5 m 정도 침강시키는 것이 효율적인 깊이로 나타났다.

본 연구는 목포항을 중심으로 영산강 하구둑과 장좌도 동북방 해역에 대한 2004년부터 2009년까지의 월별 수질 변화 및 식 물플랑크톤 변동을 파악하여 목포항의 오염 현황과 생태계의 건강도를 파악하고자 한다. 수온, 염분 등과 같은 환경요인은 하구둑 근해 수역에서 월별, 계절벌 변화가 큰 것으로 보이며, 장좌도 근해수역까지 이러한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 그러나 식물플랑크톤 종 조성은 해양환경의 변화에 비하면 큰 차이가 없는 것으로 보였다. 따라서 목포항 주면 수연은 6년 동안 하구둑의 담류 방류에 의한 인근 수역의 월별, 연도별 해양환경 변화 폭이 크게 나타났으나, 식물플랓크콘에 미치는 영향은 다소 미비한 것으로 보여 해양생태계의 기본적 먹이공급에는 큰 이상이 없는 것으로 보인다.

Cochlodinium polykrikoides 적조는 매년 여름철에 남해안을 중심으로 발생하였으나, 2009년에는 적조가 전혀 발생되지 않았다. 본 연구는 남해안 여수부터 완도해역을 대상으로 조사정점 13개를 정하여 2007년부터 2009년까지 여름철 수질환경 및 식물플랑크톤 군집 동태를 적조가 발생된 연도(2007년과 2009년)와 적조가 발생되지 않은 연도(2009)년) 자료를 상호 비교하였다. 2009년 6월부터 남해안 집중강우로 인하여 7월의 평균수온이 20℃ 이하의 저수온과 8월에 염분이 31psu 이하의 저염분, pH가 8월에 8.4 정도를 보여 적조발생 년도에 비하여 해양환경의 큰 변화를 가져왔다. 또한 DIN 농도는 적조발생 년도에 비하여 약 2배 이상 높은 값을 보였고, N:P 및 Si:N 비율에서도 적조가 발생된 년도에 비하여 Redfield ratio가 16 이상을 나타내어 완전히 정반대의 양상을 보였다. 조사기간 동안의 대부분의 우점종으로는Chaetoceros spp., Skeletonema costatusm, Thalassiosira spp.와 같은 규조류가 대부분 출현되었고, 와편모조류로는 Ceratium spp. 등으로 나타났다. 특히 2009년 8월경에는 C. polykrikoides 대신에 Gonyaulax polygramma 종으로 적조를 형성하기도 하였다. 따라서 2009년 6월부터 집중강우 및 일조량 부족으로 인한 C. polykrikoides 대수증식기 시점에 수온, 염분 등과 같은 해양환경의 급격한 변화로 인하여 적조형성이 지연됨과 아울러 G. polygramma와 Chaetoceros 등과 같은 규조류의 세력에 밀려 2009년에는 C. polykrikoides 적조가 발생하지 않은 것으로 판단된다.

본 연구는 2005년부터 2007년까지 3년 동안 전남서부해역을 대상으로 수질환경 및 영양염류를 분석하여 양식어장의 해양환경 특성을 파악하고자 실시하였다. 겨울철과 여름철은 봄철과 가을철에 비하여 수온차가 최고 5℃ 이상을 나타냄과 아울러 염분도 봄철과 여름철에 목포해역에 표층수가 최저 9 psu에 근접하는 경향을 보이고 있다. 영양염류의 경우 대부분의 해역에 COD 2 mg/L 이하를 보여 수질등급 II수준을 유지하여 비교적 양호한 수질을 보이고 있고, T-N과 T-P모두 연중 고른 공간적 분포를 보이고 있다. 그러나 SS의 경우 연중 매우 높은 농도를 보이고 있는 반면에, Chl. a의 공간적 분포도 연중 목포를 제외한 나머지 해역들은 고른 양상을 보이고 있다. 각 정정별에서도 목포를 제외한 나머지 해역들은 표층과 저층 모두 큰 차이을 보여 주지 못하고 있다. Redfield ratio도 대부분의 해역에서 16 이하를 보여 기초생물생산에 필요한 질산질소가 제한인자로 작용될 수 있는 것으로 보였다. Chl. a는 영양염류 뿐만 아니라 COD와 양의 상관관계이며, 특히 COD와는 매우 강한 양의 상관관계를 보인다. 이러한 관계는 겨울, 봄, 여름철에 잘 나타나고 있다. 유연관계를 보면 목포 7번 정점은 다른 해역에 속하지 않고 독립적인 위치를 보이고 있다. 또한 거리도 2이상을 보여 상당히 다른 수질환경을 나타냄을 알 수 있다. 그러나 진도, 완도, 해남해역은 다른 해역과 달리 상호 매우 근접한 거리를 나타내고 있다. 따라서 전남서부해역은 영산강 하구둑의 영향을 받는 목포를 제외한 나머지 해역들은 비교적 안정된 수질과 영양염류를 보여 양식어장의 환경으로 적합한 환경을 보이고 있다.

This study was carried out to determine marine environments and phytoplankton community in Deukryang Bay during the period of summer in 1987-2010. Water temperature, salinity, pH and dissolved oxygen were shown in much yearly fluctuations. In August, water temperatures in surface and on bottom were the highest, compared with average surface (24.54℃) and bottom (22.90℃) water temperature for 18 years in Deukryang Bay. The main reason is assumed to longer duration of sunshine during the period of August. Although the amount of the rainfall in August was the highest, significant impact of marine environment did not show. Most of dissolved inorganic nitrogen and phosphate in Deukryang were lower concentration during summer and N:P ratio also showed below 18 in Redfield. In particular, extreme increasing of N:P ratio in August was occurred by intensive precipitation. Distribution of phytoplankton community was a consistent occurrence for 18 years. The genus of Chaetoceros, Cosinodisucs and Skeletonema were regarded as the represent diatom, whereas the highest occurrence of genus among dinofagellates was Ceratium. It is thought that the relationship between phytoplankton and nutrient has a strong positive signal, although nutrients persist a little concentration and much fluctuations in marine environments were observed. High availability in phytoplankton is contributed to consistently provide the food organism of shellfish. Consequently, recent decreasing production of shellfish and seed are probably associated with higher temperature during the period of summer. However, higher temperature is also occurred ago and after 2000. On the basis of geography, Deukryang Bay had a small mouth and long channel, which is attributed to decreasing genetic diversity. It is assumed that higher temperature and lower genetic diversity have a extreme impact of larvae and shellfish for reproduction in Deukryang. It is necessary to persistently monitor based on water quality and phytoplankton community.

This study was carried out to determine marine environments and phytoplankton community around Mokpo harbour on March to November during the period of 2004-2009. The remarkable fluctuations of marine environments were shown around Mokpo harbour depending on monthly and yearly. Among seasons, summer was a great that was associated with extremely releasing the freshwater from Youngsan River Weir, contributing to effect the fluctuations of water quality. Nevertheless of monthly and yearly, the molecular ratio of N:P was always shown in above 16 that was mainly attributed to freshwater discharge on March to November. This indicates that phosphorus playes an important role in limiting factor as growth in phytoplankton. During this study, Skeletonema costatum was found to be richer than the other groups of diatoms in terms of abundance and species number. Mokpo harbour, with the presence of a narrow avenue for exchange with offshore waters, has limited growth in phytoplankton, but this species is able to well adapt and fast grow under even high level of suspended solid and low intensity of light compared with other species. The discharge of freshwater is associated with significantly fluctuation of marine environments in this region, but it does not affect the quantitative and qualitative distribution of phytoplankton. It is necessary to persistently monitor based on water quality and phytoplankton community.